夾具調(diào)研報(bào)告

調(diào)研匯報(bào)1課題的來源及意義夾具：機(jī)械制造過程中用來固定加工對(duì)象，使之占有對(duì)的的位置，以接受施工或檢測的裝置。又稱卡具。從廣義上說，在工藝過程中的任何工序，用來迅速、以便、安全地安裝工件的裝置，都可稱為夾具。例如焊接夾具、檢查夾具、裝配夾具、機(jī)床夾具等。其中機(jī)床夾具最為常見，常簡稱為夾具。在機(jī)床上加工工件時(shí)，為使工件的表面能到達(dá)圖紙規(guī)定的尺寸、幾何形狀以及與其他表面的互相位置精度等技術(shù)規(guī)定，加工前必須將工件裝好（定位）、夾牢（夾緊）。夾具一般由定位元件（確定工件在夾具中的對(duì)的位置）、夾緊裝置、對(duì)刀引導(dǎo)元件(確定刀具與工件的相對(duì)位置或?qū)б毒叻较?、分度裝置（使工件在一次安裝中能完畢數(shù)個(gè)工位的加工，有回轉(zhuǎn)分度裝置和直線移動(dòng)分度裝置兩類）、連接元件以及夾詳細(xì)（夾具底座）等構(gòu)成。夾具種類按使用特點(diǎn)可分為：①萬能通用夾具。如機(jī)用虎鉗、卡盤、吸盤、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等，有很大的通用性，能很好地適應(yīng)加工工序和加工對(duì)象的變換，其構(gòu)造已定型，尺寸、規(guī)格已系列化，其中大多數(shù)已成為機(jī)床的一種原則附件。②專用性夾具。為某種產(chǎn)品零件在某道工序上的裝夾需要而專門設(shè)計(jì)制造，服務(wù)對(duì)象專一，針對(duì)性很強(qiáng)，一般由產(chǎn)品制造廠自行設(shè)計(jì)。常用的有車床夾具、銑床夾具、鉆模(引導(dǎo)刀具在工件上鉆孔或鉸孔用的機(jī)床夾具)、鏜模(引導(dǎo)鏜刀桿在工件上鏜孔用的機(jī)床夾具)和隨行夾具（用于組合機(jī)床自動(dòng)線上的移動(dòng)式夾具）。③可調(diào)夾具?？梢愿鼡Q或調(diào)整元件的專用夾具。④組合夾具。由不一樣形狀、規(guī)格和用途的原則化元件構(gòu)成的夾具，合用于新產(chǎn)品試制和產(chǎn)品常常更換的單件、小批生產(chǎn)以及臨時(shí)任務(wù)。（1）機(jī)床夾具是機(jī)床上用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的一種裝置。其作用是將工件定位，以使工件獲得相對(duì)于機(jī)床和刀具的對(duì)的位置，并把工件可靠地夾緊。（2）車床夾具在車床上用來加工工件內(nèi)、外回轉(zhuǎn)面及端面的夾具稱為車床夾具。車床夾具多數(shù)安裝在主軸上；少數(shù)安裝在床鞍或床身上。（3）三坐標(biāo)夾具使用在測量機(jī)上，運(yùn)用其模塊化的支持和參照裝置，完畢對(duì)所測工件的柔性固定。該裝置，可以進(jìn)行自動(dòng)編程，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的支撐，并可建立無限的工件配置參照點(diǎn)。先進(jìn)的專用軟件，可以直接通過工件的幾何數(shù)據(jù)，在幾秒鐘之內(nèi)產(chǎn)生工件的裝夾程序。柔性模塊迅速（4）銑床夾具均安裝在銑床工作臺(tái)上，隨機(jī)床工作臺(tái)作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。重要由定位裝置、夾緊裝置、夾詳細(xì)、連接元件、對(duì)刀元件構(gòu)成。銑削加工時(shí)，切削力較大，又是斷續(xù)切削，振動(dòng)較大，因此銑床夾具的夾緊力規(guī)定較大，夾具剛度、強(qiáng)度規(guī)定都比較高。2國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r（1）國內(nèi)夾具發(fā)展史我國國內(nèi)的夾具始于20世紀(jì)60年代，當(dāng)時(shí)建立了面向機(jī)械行業(yè)的天津組合夾具廠，和面向航空工業(yè)的保定向陽機(jī)械廠，后來又建立了數(shù)個(gè)生產(chǎn)組合夾具元件的工廠。在當(dāng)時(shí)曾到達(dá)全國年產(chǎn)組合夾具元件800萬件的水平。20世紀(jì)80年代后來，兩廠又各自獨(dú)立開發(fā)了適合NC機(jī)床、加工中心的孔系組合夾具系統(tǒng)，不僅滿足了我國國內(nèi)的需求，還出口到美國等國家。目前我國每年尚需進(jìn)口不少NC機(jī)床、加工中心，而由國外配套孔系夾具，價(jià)格非常昂貴，現(xiàn)大都由國內(nèi)配套，節(jié)省了大量外匯。（2）國外夾具發(fā)展史從國際上看俄國、德國和美國是組合夾具的重要生產(chǎn)國。目前國際上的夾具企業(yè)均為中小企業(yè)，專用夾具、可調(diào)整夾具重要接受當(dāng)?shù)貐^(qū)和國內(nèi)訂貨，而通用性強(qiáng)的組合夾具已逐漸成熟為國際貿(mào)易中的一種品種。有關(guān)夾具和組合夾具的產(chǎn)值和貿(mào)易額尚缺乏記錄資料，但歐美市場上一套用于加工中心的央具，而組合夾具的大型基礎(chǔ)件尤其昂貴。由于我國在組合夾具技術(shù)上有歷史的積累和性能價(jià)格比的優(yōu)勢(shì)，伴隨我國加入WTO和制造業(yè)全球一體化的趨勢(shì)，尤其是電子商務(wù)的日益發(fā)展，其中蘊(yùn)藏著很大的商機(jī)，具有深入擴(kuò)大出口良好前景。（3）國內(nèi)外機(jī)床夾具發(fā)展現(xiàn)實(shí)狀況研究協(xié)會(huì)的登記表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85％左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)規(guī)定企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種常常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用老式的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠，里約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另首先，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3~4年就要更新50~80％左右專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量僅為10~20％左右。尤其是近年來，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)、（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的規(guī)定：1）能迅速而以便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，減少生產(chǎn)成本；2）能裝夾一組具有相似性特性的工件；3）能合用于精密加工的高精度機(jī)床夾具；4）能合用于多種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具；5）采用以液壓站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，以深入減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；6）提高機(jī)床夾具的原則化程度。（4）夾具的發(fā)展趨勢(shì)一、高精伴隨機(jī)床加工精度的提高，為了減少定位誤差，提高加工精度對(duì)夾具的制造精度規(guī)定更高高精度夾具的定位孔距精度高達(dá)±5μm，夾具支承面的垂直度到達(dá)0.01mm/300mm，平行度高達(dá)0.01mm/500mm。德國demmeler（戴美樂）企業(yè)制造的4m長、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺(tái)，其等高誤差為±0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在5μm以內(nèi)；夾具反復(fù)安裝的定位精度高達(dá)±5μm；瑞士EROWA柔性夾具的反復(fù)定位精度高達(dá)2～5μm。機(jī)床夾具的精度已提高到微米級(jí)，世界著名的夾具制造企業(yè)都是精密機(jī)械制造企業(yè)。誠然，為了適應(yīng)不一樣行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不一樣的型號(hào)，以及不一樣檔次的精度原則供選擇。

二、高效為了提高機(jī)床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。為了減少工件的安裝時(shí)間，多種自動(dòng)定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動(dòng)和液壓夾緊等，迅速夾緊功能部件不停地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊和松動(dòng)工件只用1～2秒，夾具構(gòu)造簡化，為機(jī)床進(jìn)行多工位、多面和多件加工發(fā)明了條件。為了縮短在機(jī)床上安裝與調(diào)整夾具的時(shí)間，瑞典3R夾具僅用1分鐘，即可完畢線切割機(jī)床夾具的安裝與校正。采用美國Jergens（杰金斯）企業(yè)的球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機(jī)床工作臺(tái)上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率的作用。

三、模塊、組合夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)的系列化、原則化夾具元件，迅速組裝成多種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)的基點(diǎn)。省工、省時(shí)，節(jié)材、節(jié)能，體目前多種先進(jìn)夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計(jì)為夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用CAD技術(shù)，可建立元件庫、經(jīng)典夾具庫、原則和顧客使用檔案庫，進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計(jì)，為顧客三維實(shí)體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過程，既能為顧客提供對(duì)的、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗(yàn)，理解市場需求，不停地改善和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會(huì)與華中科技大學(xué)合作，正在著手創(chuàng)立夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品征詢與開發(fā)的公共平臺(tái)，爭取實(shí)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)與服務(wù)的通用化、遠(yuǎn)程信息化和經(jīng)營電子商務(wù)化。

四、通用、經(jīng)濟(jì)夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴(kuò)展性功能強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具運(yùn)用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性好。德國demmeler（戴美樂）企業(yè)的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強(qiáng)，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用才有推廣應(yīng)用的價(jià)值。3課題研究的目的對(duì)機(jī)械加工工藝規(guī)程基本規(guī)定可歸結(jié)為質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。雖然有時(shí)互相矛盾，但只要把它們處理好，就會(huì)成為一種統(tǒng)一體。在三個(gè)規(guī)定中，質(zhì)量是首要的。質(zhì)量表目前機(jī)械產(chǎn)品的各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)，質(zhì)量不能保證，主線談不上數(shù)量；質(zhì)量和生產(chǎn)率之間是親密聯(lián)絡(luò)的，在保證質(zhì)量的前提下，應(yīng)當(dāng)不停地最大程度地提高生產(chǎn)率，滿足生產(chǎn)量的規(guī)定。假如兩者矛盾，則生產(chǎn)率要服從于質(zhì)量，應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下處理生產(chǎn)率問題。在保證質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量的節(jié)省花費(fèi)，減少投資，減少制導(dǎo)致本，這就是經(jīng)濟(jì)性。因此，支架以及夾具的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一，到達(dá)經(jīng)濟(jì)合理及可行的目的。4課題研究的內(nèi)容課題研究應(yīng)用先進(jìn)的CAD軟件，進(jìn)行機(jī)床支架夾具的設(shè)計(jì)。課題的目的是培養(yǎng)學(xué)生從事機(jī)械制造設(shè)計(jì)作所需的基本知識(shí)與技能：實(shí)體建模技術(shù)；模具裝配圖、零件圖及工程圖設(shè)計(jì)、BOM設(shè)計(jì)。目的是培養(yǎng)學(xué)生從事機(jī)械設(shè)計(jì)工作所需的基本技能：科技資料查閱；軟件應(yīng)用；機(jī)械制造設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)，為畢業(yè)后的工作打下良好基礎(chǔ)。5課題研究的措施和手段1.設(shè)計(jì)前的基礎(chǔ)準(zhǔn)備研究產(chǎn)品對(duì)象機(jī)械制造知識(shí)機(jī)械制造設(shè)計(jì)的工藝準(zhǔn)備對(duì)零件圖進(jìn)行工藝性分析對(duì)模具構(gòu)造的初步分析3）繪制零件胚圖設(shè)計(jì)工藝卡片零件構(gòu)造的確定與比較繪制零件總裝圖零件圖樣的修訂與定型6試驗(yàn)方案的可行性分析1.個(gè)人的知識(shí)準(zhǔn)備、開發(fā)能力方面本人基本理解機(jī)械制造設(shè)計(jì)和原理，零件方面的基礎(chǔ)知識(shí)掌握的也比較牢固，有過課程設(shè)計(jì)和在多家工廠實(shí)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)部件的層次比較清晰，對(duì)電腦繪圖軟件有基本的理解，學(xué)習(xí)新事物的能力較強(qiáng)。2.開發(fā)工具：AutoCADAutoCAD之因此成為一種功能齊全、應(yīng)用廣泛的通用圖形軟件包。首先它是一種可視化的繪圖軟件，許多命令和操作可以通過菜單項(xiàng)選擇項(xiàng)和工具按鈕等多種方式實(shí)現(xiàn)。并且Auto—CAl)具有豐富的繪圖和繪圖輔助功能，如實(shí)體繪制、要點(diǎn)編輯、對(duì)象捕捉、標(biāo)注、鳥瞰顯示控制等，它的工具欄、菜單設(shè)計(jì)、對(duì)話框、圖形打開預(yù)覽、信息互換、文本編輯、圖像處理和圖形的輸出預(yù)覽為顧客的繪圖帶來很大以便。另一方面它不僅在二維繪圖處理愈加成熟，三維功能也愈加完善，可以便地進(jìn)行建模和渲染7課題研究的進(jìn)度安排畢業(yè)設(shè)計(jì)總共14周，大體安排如下：第1周：接受任務(wù)書，理解設(shè)計(jì)課題的重要任務(wù)，查找有關(guān)的中外文資料調(diào)查國內(nèi)外現(xiàn)實(shí)狀況，寫有關(guān)調(diào)研匯報(bào)，初步完畢外文翻譯工作。第2周：深入細(xì)化調(diào)研匯報(bào)和外文翻譯。第3周：提交調(diào)研匯報(bào)和完畢外文翻譯。第4周：學(xué)習(xí)AutoCAD軟件。第5周：學(xué)習(xí)AutoCAD軟件。第6周：學(xué)習(xí)AutoCAD軟件。第7周：制作零件加工的工藝卡片。第8周：修改工藝卡片。第9周：用AutoCAD制作零件圖。第10周：用AutoCAD制作零件圖。第11周：深入完善所有設(shè)計(jì)內(nèi)容。第12周：撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)闡明書模具裝配圖、零件圖及工程圖，調(diào)整排版式并打印裝訂。第13周：接受指導(dǎo)教師和評(píng)閱人對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的評(píng)閱工作，提出畢業(yè)答辯申請(qǐng)。第14周：參與畢業(yè)答辯。8參照文獻(xiàn)[1]孫己德，機(jī)床夾具圖冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1984：20-23[2]許曉旸，專用機(jī)床設(shè)備設(shè)計(jì)[M].重慶：重慶大學(xué)出版社.[3]貴州工學(xué)院機(jī)械制造工藝教研室，機(jī)床夾具構(gòu)造圖冊(cè)[M].貴陽：貴州任命出版社.198342-50[4]東北重型機(jī)械學(xué)院等，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社1979[5]金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)修訂組，金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.1979[6]孟少龍，機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1